Wie baut man einen ASIC-Miner?

So bauen Sie einen ASIC-Miner: Ein Insider-Leitfaden für Hersteller

Die Welt des Kryptowährungs-Minings ist unglaublich spannend. Bei X ON MINING sprechen wir täglich mit Kunden aus Nordamerika und Südamerika, die von diesem Prozess fasziniert sind. Eine Frage, die mir am häufigsten gestellt wird, ist: „Jack, kann ich einfach meinen eigenen ASIC-Miner bauen?“ Das ist eine brillante Frage. Sie spricht einen DIY-Geist an, den ich zutiefst bewundere. Viele Leute denken, es sei wie der Bau eines Gaming-PCs. Man kauft einfach die Teile und steckt sie zusammen. Die Realität ist viel komplexer und zeigt, warum Unternehmen wie Bitmain und Canaan dieses Feld dominieren. Lassen Sie uns also die wahre Geschichte hinter der Entwicklung eines ASIC-Rigs erkunden. Ich werde Sie durch die immensen Herausforderungen, den eigentlichen Prozess und einen meiner Meinung nach viel intelligenteren Weg für die meisten Leute führen, die ins Mining einsteigen möchten.

Was genau ist eigentlich ein ASIC-Miner?

Wenn Sie neu im Mining sind, fällt Ihnen der Begriff „ASIC“ häufig in den Sinn. Zu verstehen, was er bedeutet, ist der erste Schritt, um zu verstehen, warum der Bau eines solchen Geräts so schwierig ist. Es ist das Herzstück der gesamten Maschine.

Ein ASIC-Miner ist ein spezialisierter Computer, der für eine einzige Aufgabe entwickelt wurde: das Mining einer bestimmten Kryptowährung mithilfe eines bestimmten Algorithmus.

Stellen Sie sich das so vor: Die CPU Ihres Laptops ist ein Generalist. Sie kann Programme ausführen, im Internet surfen und Videos abspielen. Eine GPU ist ein leistungsstarker Spezialist, der sich hervorragend zum Rendern von Grafiken und zum Mining von Coins eignet. Ein ASIC ist ein Ultraspezialist. Er beherrscht nur eine Sache. Ein Antminer S19 beispielsweise beherrscht den SHA-256-Algorithmus, der für Bitcoin verwendet wird. Er kann nichts anderes. Er kann nicht im Internet surfen. Er ist bei seiner einen Aufgabe unglaublich effizient, aber für alle anderen Aufgaben völlig nutzlos. Diese einzigartige Konzentration ist die Quelle sowohl seiner unglaublichen Leistung als auch seiner grundsätzlichen Inflexibilität.

Tiefer tauchen: Die Kernkomponenten eines ASIC-Miners

Ein ASIC-Miner ist kein einzelnes Stück Technologie. Es ist ein System von Komponenten, die perfekt harmonieren müssen. Wenn wir einen Antminer oder Whatsminer an einen Kunden in Deutschland oder Kanada liefern, erhält dieser das Ergebnis jahrelanger Entwicklungsarbeit an diesen Teilen.

Der ASIC-Chip selbst

Das ist der Star der Show. ASIC steht für Application-Specific Integrated Circuit. Es handelt sich um einen Mikrochip, der von Grund auf so konzipiert ist, dass er nur die mathematischen Hashes berechnet, die für einen bestimmten Mining-Algorithmus benötigt werden. Die Entwicklung dieses Chips erfordert komplexe Halbleitertechnik. Teams aus Architekten und Ingenieuren arbeiten am Design (RTL), simulieren es und produzieren es anschließend auf Band. Dieser Prozess findet in milliardenschweren Gießereien wie TSMC oder Samsung statt.

Das Hashboard

Die ASIC-Chips arbeiten nicht allein. Sie werden in Gruppen auf Leiterplatten (PCBs) montiert, oft mit 60 oder mehr Chips pro Platine. Diese werden Hashboards genannt. Ein einzelner Miner kann drei oder vier Hashboards enthalten. Das Design dieser Platine ist entscheidend. Sie muss enorme Strommengen verarbeiten und enorme Wärmemengen ableiten, ohne auszufallen. Die Qualität der Leiterplatte und der darauf befindlichen Komponenten (wie Kondensatoren und Controller) ist ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zwischen einer zuverlässigen und einer billigen Marke.

Das Netzteil (PSU)

ASIC-Miner sind stromhungrige Monster. Ein Gerät wie der Antminer S19 Pro benötigt über 3000 Watt. Das ist mehr als fünf moderne Gaming-PCs zusammen. Das Netzteil muss unglaublich robust und effizient sein, um den Wechselstrom aus der Steckdose in die präzise Gleichspannung umzuwandeln, die die Hashboards benötigen, ohne durchzubrennen. Ein minderwertiges Netzteil ist die häufigste Ursache für Miner-Ausfälle.

Das Kühlsystem

Der gesamte Strom wird in Wärme umgewandelt. Und zwar in enorme Mengen. Ohne ausreichende Kühlung würden sich die ASIC-Chips innerhalb von Sekunden selbst zerstören. Die meisten Miner verwenden Hochgeschwindigkeitslüfter, um die Luft über die Hashboards zu blasen. Einige neuere Modelle, wie die von iBeLink, nutzen sogar eine Immersionskühlung. Das Kühlsystem muss auf das Gehäuse abgestimmt sein, um einen optimalen Luftstrom über jeden Chip zu gewährleisten.

Die Steuerplatine und Software

Dies ist das Gehirn des Mining-Prozesses. Auf einer kleineren, sekundären Platine läuft die Mining-Firmware. Sie verbindet sich mit den Hashboards, steuert die Lüfter, überwacht Temperaturen und Hash-Raten und bietet die Schnittstelle zum Verbinden und Konfigurieren des Miners. Die Software ermöglicht es Ihnen, den Miner auf Ihren Mining-Pool auszurichten.

Hier ist eine einfache Tabelle mit einer Aufschlüsselung der Komponenten:

 

Warum kann ich nicht einfach einen ASIC-Miner wie einen Gaming-PC bauen?

Das ist der naheliegende Gedanke. Ich habe meinen ersten Computer mit 15 gebaut. Ich verstehe den Reiz, Teile zu beschaffen und zusammenzubauen. Aber ein ASIC ist eine andere Welt. Der Hauptunterschied besteht darin, dass man einen ASIC-Chip nicht online kaufen kann.

Der ASIC-Chip ist das Herzstück der Maschine und kein Massenprodukt. Unternehmen wie Bitmain und MicroBT entwickeln ihre eigenen Chips und lassen sie im Rahmen exklusiver Verträge herstellen. Sie verkaufen diese Chips nicht einzeln. Sie sind ihre Kronjuwelen. Die einzige Möglichkeit, einen Miner zu „bauen“, besteht darin, einen eigenen ASIC-Chip zu entwickeln, was eine monumentale Aufgabe ist. Oft wird gefragt: „Kann ich eine Mining-Anlage aus Einzelteilen zusammenbauen?“ Und selbst das ist nahezu unmöglich, da die Schlüsselkomponenten nicht auf dem freien Markt erhältlich sind.

Die unüberwindbaren Hürden für DIY-ASICs

Lassen Sie mich die konkreten Gründe erläutern, warum dieses DIY-Projekt für eine Einzelperson oder sogar ein kleines Unternehmen nicht durchführbar ist.

1. Die astronomischen Kosten für Chipdesign und -herstellung

Die Entwicklung eines modernen ASIC-Chips erfordert ein Team hochspezialisierter Ingenieure und den Einsatz extrem teurer Softwaretools. Allein die Kosten für die Entwicklung eines wettbewerbsfähigen Chips können in die Zehnmillionen gehen. Anschließend muss er gefertigt werden. Allein die Masken für einen modernen 5-nm- oder 7-nm-Prozessknoten kosten über eine Million Dollar. Und Gießereien wie TSMC verlangen enorme Mindestbestellmengen. Um eine Produktion wirtschaftlich zu gestalten, müssten Zehntausende Chips bestellt werden. Dies ist eine Investition auf Risikokapitalebene, kein Hobbyprojekt.

2. Das erforderliche Fachwissen

Dabei geht es nicht nur um Elektrotechnik. Es erfordert Kenntnisse in Halbleiterphysik, VLSI-Design, Architektur und fortgeschrittener Thermodynamik. Die Softwareseite erfordert fundierte Kenntnisse in Kryptographie und Low-Level-Programmierung eingebetteter Systeme. Dieses multidisziplinäre Wissen wird weltweit von wenigen Experten beherrscht, und fast alle sind bei den großen Mining-Herstellern beschäftigt.

3. Das Problem der Firmware

Selbst wenn Sie alle Hardwarekomponenten auf magische Weise erhalten könnten, bräuchten Sie die Firmware, damit sie funktioniert. Die Firmware ist das Geheimnis, das die Effizienz, Frequenz und Stabilität der Hardware steuert. Hersteller hüten diese Firmware streng. Ohne sie ist Ihre Hardware nur eine stille Kiste aus Chips und Schaltkreisen.

Ein Kunde aus Großbritannien fragte mich einmal, ob er ein beschädigtes Hashboard selbst reparieren könne. Er war Elektroingenieur. Ich sagte ihm, er könne es versuchen, aber ohne die genauen Schaltpläne und die Kenntnis der spezifischen Spannungen und Taktzeiten der kundenspezifischen Controller sei es wie eine Operation im Dunkeln. Schließlich schickte er das Gerät zur professionellen Reparatur an uns. Diese Geschichte verdeutlicht, dass selbst Behebung Diese Maschinen sind schwierig, geschweige denn, sie von Grund auf neu zu bauen.

Wie sieht der eigentliche „Bauprozess“ für einen Hersteller aus?

Da es unrealistisch ist, selbst Mining zu bauen, wollen wir einen Blick darauf werfen, wie Unternehmen wie Bitmain oder Canaan Mining tatsächlich vorgehen. Dieser Prozess erklärt, warum ihre Produkte die Qualität und Leistung haben, die sie bieten. Wir von X ON MINING haben diese Fabriken besucht und den Prozess aus erster Hand miterlebt.

Der Prozess ist ein mehrjähriger, multidisziplinärer Prozess, an dem Hunderte von Menschen beteiligt sind und Investitionen in Millionenhöhe erforderlich sind. Dabei geht es weniger um „Bauen“ als vielmehr um „Entwerfen, Testen und Massenproduktion“.

Es beginnt mit einem Designziel: einen Miner zu entwickeln, der effizienter (J/TH) und/oder leistungsstärker (TH/s) ist als die aktuelle Konkurrenz. Die Architekten entscheiden über das Chipdesign, wobei sie vorherige Generationen als Grundlage verwenden und neue Techniken integrieren. Dieses Design wird unzählige Male simuliert und verifiziert, bevor es an die Gießerei gesendet wird. Dies allein kann über ein Jahr dauern. Sobald die ersten Testchips zurückkommen, werden sie rigoros getestet. Funktionieren sie wie simuliert? Gibt es Fehler? Diese Testphase ist entscheidend. Erst wenn der Chip validiert ist, beginnt das Design des umgebenden Systems: das Hashboard-Layout, die Stromversorgung, die Kühllösung und die Firmware. Von allem wird ein Prototyp erstellt und unter extremen Bedingungen getestet. Wenn schließlich alle Prototypen freigegeben sind, beginnt die Massenproduktion. Die Chips werden hergestellt, Hashboards werden auf SMT-Linien montiert und alles wird in das endgültige Gehäuse eingebaut, erneut getestet und für den Versand verpackt.

 

Die Phasen der professionellen Bergwerksproduktion

1. Chiparchitektur und -design (F&E)

Dies ist die kritischste Phase. Ingenieure definieren die Mikroarchitektur des Chips und erstellen ein Design (RTL), das den Mining-Algorithmus implementiert. Sie müssen Leistung, Stromverbrauch und Chipgröße in Einklang bringen. Jedes Gate und jeder Transistor wird für seinen speziellen Zweck optimiert.

2. Fertigung (Gießerei)

Der digitale Entwurf wird an eine Halbleitergießerei geschickt. Mithilfe eines Prozesses namens Fotolithografie wird der Entwurf auf Siliziumscheiben geätzt. Diese Scheiben werden dann in einzelne Chips (die sogenannten „Dies“) geschnitten. Die fortschrittlichsten Miner verwenden 5-nm- oder 7-nm-Prozesse, die mehr Transistoren auf kleinerem Raum ermöglichen und so zu einer höheren Effizienz führen.

3. Montage und Prüfung (SAT)

Die fertigen Chips werden verpackt und anschließend an eine Montagefabrik geschickt. Hier montieren automatisierte Maschinen (SMT-Bestückungsautomaten) die Chips, Kondensatoren, Widerstände und andere Komponenten präzise auf den Platinen.

4. Systemintegration und Qualitätskontrolle

Hashboards, Netzteil, Lüfter und Steuerplatine werden in das Metallgehäuse eingebaut. Jede Einheit wird anschließend für einen Burn-in-Test eingeschaltet. Sie läuft 24–48 Stunden, während die Software Hashrate, Temperatur und Fehlerrate überwacht. Jede defekte Einheit wird zur Reparatur aussortiert. Deshalb ist die Qualitätskontrolle so wichtig für den Ruf einer Marke. Wir bei X ON MINING arbeiten nur mit Marken mit strenger Qualitätskontrolle zusammen, da unsere B2B-Kunden in Frankreich und Italien auf unsere stabile, zuverlässige Hardware vertrauen.

Hier ist eine vereinfachte Tabelle des Produktionszeitplans:

 

Die Komponenten eines Asic-Miner-Setups

Ihr Miner ist mehr als nur der Miner. Es ist das gesamte System.

1. Die ASIC-Miner-Einheit

Dies ist der Kern. Sie müssen das richtige Modell basierend auf Ihren Stromkosten, Ihrem Budget und der Ziel-Kryptowährung wählen. Ein Bitcoin SHA-256-Miner wie ein Whatsminer M50S unterscheidet sich von einem Kadena-Miner wie einem Goldshell KD6.

2. Energieinfrastruktur

Dies ist der wichtigste Teil Ihres Setups. Sie können einen 3000-W-Miner nicht an eine normale Steckdose anschließen. Sie benötigen einen dedizierten 240-V-Stromkreis, der von einem qualifizierten Elektriker installiert wird. Sie benötigen außerdem Hochleistungskabel und möglicherweise eine PDU (Power Distribution Unit). Unterspannung ist die häufigste Ursache für Hardwarefehler bei Anfängern.

3. Kühlung und Belüftung

Ein ASIC-Miner ist ein Heizgerät mit angeschlossenem Computer. Sie müssen einen Plan für die Wärme haben. Bei einer kleinen Anlage kann dies bedeuten, den Miner in einem kühlen Keller mit guter Belüftung aufzustellen. Für größere Anlagen benötigen Sie spezielle Abluftventilatoren und Zuluftöffnungen, um einen konstanten Zustrom kühler Luft zu erzeugen. Andernfalls überhitzt Ihr Miner, was zu Leistungseinbußen oder zum Ausfall führt.

4. Internet und Vernetzung

Eine stabile, kabelgebundene Internetverbindung ist unerlässlich. WLAN ist für den Mining-Betrieb nicht zuverlässig genug. Sie benötigen einen einfachen Netzwerk-Switch und ein Ethernet-Kabel, um Ihren Miner anzuschließen.

5. Überwachung und Management

Sie müssen auf die Weboberfläche des Miners zugreifen, um es einzurichten. Sie werden auch Software wie verwenden wollen Hive-Betriebssystem oder ein eigenes Dashboard für den Pool, um Ihre Leistung und Einnahmen aus der Ferne zu überwachen. Dies ist das Software-Gehirn Ihres Betriebs.

Ich half einem Bergmann in Japan, seine erste kleine Farm mit fünf Antminer S19j VorteileEr hat die Miner zwar nicht gebaut, aber er hat die Farm „gebaut“. Er hat die Elektrik seiner Garage verstärkt, Industrieventilatoren installiert und ein Überwachungssystem eingerichtet, das sein Telefon benachrichtigt, wenn etwas schiefgeht. Dass ist die erfolgreiche DIY-Geschichte, die ich gerne sehe.

Welche realistischen Möglichkeiten habe ich, ins ASIC-Mining einzusteigen?

Wenn also ein Neubau nicht in Frage kommt, der Bau einer Anlage aber möglich ist, welche konkreten Wege sehen Sie dann? Aufgrund meiner langjährigen Erfahrung bei X ON MINING sehe ich drei Hauptwege für unsere Kunden in Europa und Nordamerika.

Ihre besten Optionen sind 1) der Kauf neuer Geräte von einem seriösen Lieferanten, 2) der Kauf zuverlässiger gebrauchter Geräte oder 3) die Nutzung eines gehosteten Mining-Dienstes, bei dem jemand anderes die Hardware verwaltet.

Jeder Weg hat seine eigenen Vorteile und Kompromisse zwischen Anschaffungskosten, Risiko, Wartungsaufwand und potenzieller Rentabilität. Ihre Wahl hängt ganz von Ihrem Kapital, dem technischen Komfort und den örtlichen Gegebenheiten (insbesondere den Stromkosten) ab.

 

Abwägen der Vor- und Nachteile jedes Weges

Option 1: Kauf neuer ASIC-Miner (Der Premium-Weg)

Dies ist der gängigste Weg für unsere B2B-Kunden und ernsthaften Bergleute.

• Vorteile: Sie erhalten die neueste und effizienteste Technologie. Die Herstellergarantie beträgt in der Regel 6–12 Monate. Sie profitieren von der höchsten Hash-Rate und dem niedrigsten Stromverbrauch, was den Gewinn bei stabilem Bitcoin-Preis maximiert. Die Maschine sollte jahrelang zuverlässig sein.

• Nachteile: Die Anschaffungskosten sind am höchsten. Der Markt für neue Miner ist hart umkämpft und das Angebot kann begrenzt sein.

• Besonders geeignet für: Professionelle Bergleute, große Unternehmen und Unternehmen mit niedrigen Stromkosten, die den besten langfristigen ROI erzielen möchten.

Option 2: Kauf gebrauchter ASIC-Miner (der Budgetweg)

Der Gebrauchtmarkt ist sehr aktiv. Viele Bergleute rüsten häufig auf und verkaufen ihre alten Arbeitsgeräte.

• Vorteile: Deutlich geringere Anschaffungskosten. Sie erhalten einen leistungsfähigen Miner manchmal zum halben Preis eines neuen. So können Sie mit weniger Kapital in den Mining-Betrieb einsteigen.

• Nachteile: Keine Garantie. Der Wirkungsgrad ist geringer (höheres J/TH), was höhere Stromkosten bedeutet. Die Hardware ist bereits verwendet, daher kann ihre Lebensdauer kürzer sein. Sie müssen darauf vertrauen, dass Ihr Lieferant die Geräte gründlich getestet hat.

• Besonders geeignet für: Anfänger, die ihr Terrain testen, Bergleute mit sehr billigem Strom oder diejenigen, die technisch begabt sind und Reparaturen durchführen können.

Option 3: Gehostetes Mining (Der Hands-Off-Pfad)

Sie kaufen den Miner, versenden ihn aber an eine professionelle Mining-Einrichtung, die gegen eine monatliche Gebühr Strom, Internet und Kühlung bereitstellt.

• Vorteile: Kein Ärger mit Wärme, Lärm oder Stromanschluss. Oftmals günstigere Industriestromtarife. Professionelle Wartung und Überwachung.

• Nachteile: Sie müssen Hosting-Gebühren zahlen, die Ihren Gewinn schmälern. Sie müssen dem Hosting-Unternehmen Ihre wertvolle Hardware voll und ganz anvertrauen.

• Besonders geeignet für: Menschen, die in Wohnungen leben oder teuren Strom haben, internationale Kunden, die an einem günstigen Standort wie Nordamerika schürfen möchten, und diejenigen, die eine vollständig passive Investition wünschen.

 

Fazit

Gebäude ein ASIC Miner Von Grund auf neu zu starten, ist eine Aufgabe für Milliardenkonzerne, nicht für Einzelpersonen. Die wahre Chance liegt im intelligenten Aufbau Ihres Mining-Betriebs durch die Wahl der richtigen Hardware und Infrastruktur. Am besten beziehen Sie zuverlässige Ausrüstung von einem vertrauenswürdigen Lieferanten und konzentrieren Ihre Energie auf die Schaffung einer effizienten und stabilen Umgebung für den Betrieb.